逆变器是指发电系统中将直流电能转换成交流电能的过程装置。随着中国光伏制造业的崛起,越来越多的企业进军光伏产业,中国光伏装机量在2013年-2015年连续保持全球第一,逆变器作为光伏电站并网的核心部分,自然是顺风而起。
新思界产业研究中心发布的
《2015-2020年中国光伏逆变器风险投资行业分析报告》显示,逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。逆变器根据适用场合不同,可以分为集中式逆变器、组串式逆变器、微型逆变器、功率优化器。中国光伏现阶段以大型地面电站为主,集中式逆变器保持着较大的市场份额。随着农光互补、渔光互补、漂浮式光伏等新型光伏领域的发展,组串式逆变器因具有单机容量小、MPPT数量多、配置灵活等特点,应用将会增多。
针对大型地面电站,更低的初始投资,更友好的电网接入,更低成本的后期运维是选择集中逆变器的主要依据。而渔光互补、水上漂浮式、大型屋顶电站则需要重点考虑安装和维护的便利性,如需要尽可能靠近路边安装。因此,集中式逆变器是首选,但由于组串式逆变器的特点,可应用于复杂的小型山丘电站、农业大棚和复杂的屋顶等场合。
行业研究人士表示,随着电站类型越来越复杂,逆变器的产品型谱将更加多样化,以适应不同应用场景的需求。对于逆变器产业来说,提高电源的转换效率是一个永恒的课题,但当系统的效率越来越高,几乎接近100%时,进一步的效率改善会伴随着性价比的低下,因此,如何保持一个很高的效率,又能维持很好的价格竞争力将是当前的重要课题。具体来看,未来逆变器产品发展主要表现在以下几个方面。
一是集中式逆变器呈现出功率加大、效率提高、电压等级升高的趋势。2.5MW等更大功率等级的逆变器将广泛应用,与1MW方阵相比,2.5MW的方案可降低成本约0.1元/W,即100MW的电站可降低1000万初始投资。同时,1500V系统将是大型电站的发展趋势。相比1000V系统,除组件外可以节省0.2元/W的投资,相当于100MW电站可节约投资2000万。同时,系统损耗可降低约0.27%。
二是组串式逆变器将向单机功率不断提高、功率密度加大的方向发展。组串型逆变器目前最大功率已经做到80KW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。目前,阳光电源的40KW组串式逆变器已经做到了39kg,是目前业内最轻的40KW产品。
三是逆变器的环境适应能力不断提高。随着沿海、沙漠、高原等各种恶劣环境下的光伏电站应用增多,逆变器的抗腐蚀性、抗风沙等环境适应性能不断提高,以确保恶劣环境下的高可靠性。
四是系统安全性的问题将是逆变技术的重要突破部分。由于逆变系统处于并网运行的状况,系统对地的漏电会造成严重的安全问题。同时,太阳能阵列大多会被串联成很高的直流输出电压使用,这样在电极间因异常状况的发生,很容易产生出直流电弧,由于直流电压高,非常不容易灭弧,极容易导致火灾。随着光伏产业的发展,系统安全很重要。
五是快速、准确、智能化地兼容智能电网的逆变系统,将成为今后逆变系统的必要条件。随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的发展,大量的太阳能等新能源电力的系统并网,智能电网系统需要稳定性,就要有快速、准确、智能化地兼容智能电网的逆变系统。
总之,组串式与集中式逆变器发电量持平,是用户的首选。2/2.5MW的解决方案将成为主流。组串逆变器在分布式中的应用也越来越多,高功率,高效率,高功率密度是未来发展方向。
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